國家空間科學(xué)中長(cháng)期發(fā)展規劃（2024—2050年）

中國科學(xué)院? 國家航天局? 中國載人航天工程辦公室
聯(lián)合發(fā)布

2024年10月

為貫徹落實(shí)黨的二十大和二十屆二中、三中全會(huì )精神，推動(dòng)空間科學(xué)、空間技術(shù)、空間應用全面發(fā)展，制定本規劃，作為當前和今后一個(gè)時(shí)期指導我國空間科學(xué)任務(wù)部署、開(kāi)展空間科學(xué)研究的依據。

一、發(fā)展目標

（一）總目標

梯次布局和論證實(shí)施國家空間科學(xué)任務(wù)，統籌和強化任務(wù)驅動(dòng)的基礎研究，打造空間科學(xué)高水平人才隊伍，不斷取得具有重大國際影響力的標志性原創(chuàng )成果，實(shí)現空間科學(xué)高質(zhì)量發(fā)展，帶動(dòng)空間技術(shù)創(chuàng )新突破，促進(jìn)空間應用升級換代，躋身國際前列，成為空間科學(xué)強國。

（二）分階段目標

至2027年

——科學(xué)研究水平實(shí)現整體躍升，在高能時(shí)域天文、日地聯(lián)系、月球與火星成因和演化、微重力物理和空間生命等有基礎有優(yōu)勢的學(xué)科方向持續取得國際一流成果。

——論證實(shí)施一批空間科學(xué)任務(wù)，在暗物質(zhì)與極端宇宙、引力波、原恒星云、系外行星、太陽(yáng)活動(dòng)、太陽(yáng)系和地球系統探測等科學(xué)前沿，論證立項5~8項空間科學(xué)任務(wù)，其中包括有望產(chǎn)出標志性重大成果的大型任務(wù)2~3項。

——構建航天發(fā)展新格局取得重要進(jìn)展，造就一批空間科學(xué)領(lǐng)域的“領(lǐng)跑者”和“開(kāi)拓者”，人才隊伍建設邁上新臺階，國際地位和影響力不斷增強。

2028—2035年

——重點(diǎn)方向位居國際前列，在中低頻引力波、宇宙黑暗時(shí)代、發(fā)現宜居類(lèi)地行星、太陽(yáng)活動(dòng)、地球系統響應、月球原位資源利用、火星生命指征、黑洞和中子星、暗物質(zhì)暗能量等方向，重大原創(chuàng )成果集群涌現，成為我國躋身創(chuàng )新型國家前列的重要標志。

——部署實(shí)施系列空間科學(xué)任務(wù)，在早期宇宙、極端天體新物理、近鄰宜居系外行星、太陽(yáng)系早期考古、地外生命探尋、太陽(yáng)爆發(fā)和日冕加熱機理、太陽(yáng)系邊際探測等科學(xué)前沿，論證實(shí)施約15項空間科學(xué)任務(wù)，其中含大型任務(wù)4~5項。

——實(shí)現我國空間科學(xué)、空間技術(shù)、空間應用全面發(fā)展，形成空間科學(xué)領(lǐng)域人才競爭比較優(yōu)勢，國家戰略人才力量和領(lǐng)軍人才隊伍位居世界前列。

2036—2050年

——重要領(lǐng)域國際領(lǐng)先，成為世界空間科學(xué)強國。在宇宙起源演化、時(shí)空本質(zhì)、太陽(yáng)系和生命起源、載人深空探測等方向取得革命性基礎研究突破，拓展人類(lèi)知識邊界，推動(dòng)人類(lèi)文明進(jìn)步。

——引領(lǐng)世界空間科學(xué)發(fā)展方向，論證實(shí)施30余項空間科學(xué)任務(wù)，在新一輪科技革命中具備核心競爭力和強大領(lǐng)導力。

——集聚國際頂尖科學(xué)人才團隊，建成世界主要空間科學(xué)中心和創(chuàng )新高地，成為社會(huì )主義現代化強國的重要標志。

二、優(yōu)先發(fā)展方向

面向世界空間科學(xué)前沿和國家重大戰略需求，立足我國現有學(xué)科、人才隊伍及工程技術(shù)等優(yōu)勢和特色，凝練形成我國有望取得突破的五大科學(xué)主題及其優(yōu)先發(fā)展方向。

“極端宇宙”主題。探索宇宙的起源與演化，揭示極端宇宙條件下的物理規律。優(yōu)先發(fā)展方向包括暗物質(zhì)與極端宇宙、宇宙起源與演化和宇宙重子物質(zhì)探測。擬解決的重大科學(xué)問(wèn)題包括暗物質(zhì)粒子本質(zhì)和宇宙高能輻射來(lái)源，暗能量的本質(zhì)，動(dòng)態(tài)宇宙探測與暫現源物理機制，宇宙黑暗時(shí)代和再電離歷史，恒星及行星系統起源與演化，重子物質(zhì)循環(huán)與反饋等。

“時(shí)空漣漪”主題。探測中低頻引力波、原初引力波，揭示引力與時(shí)空本質(zhì)。優(yōu)先發(fā)展方向為空間引力波探測。擬解決的重大科學(xué)問(wèn)題包括超大質(zhì)量黑洞和種子黑洞的形成及其與宿主星系的協(xié)同演化，黑洞附近強引力場(chǎng)精細結構及致密天體的分布和物理性質(zhì)，檢驗早期宇宙學(xué)模型等。

“日地全景”主題。探索地球、太陽(yáng)和日球層，揭示日地復雜系統、太陽(yáng)—太陽(yáng)系整體聯(lián)系的物理過(guò)程與規律。優(yōu)先發(fā)展方向包括地球循環(huán)系統、地月綜合觀(guān)測、空間天氣探測、太陽(yáng)立體探測和外日球層探測。擬解決的重大科學(xué)問(wèn)題包括太陽(yáng)磁活動(dòng)特性和磁周期起源機制，太陽(yáng)風(fēng)擾動(dòng)的三維傳播與演化規律，太陽(yáng)風(fēng)—磁層跨尺度能量傳輸和耗散的機理，磁層—電離層—熱層耦合，地球系統多圈層跨尺度相互作用，太陽(yáng)風(fēng)—星際介質(zhì)相互作用的過(guò)程和機理等。

“宜居行星”主題。探索太陽(yáng)系天體和系外行星的宜居性，開(kāi)展地外生命探尋。優(yōu)先發(fā)展方向包括可持續發(fā)展、太陽(yáng)系考古、行星圈層刻畫(huà)、地外生命探尋和系外行星探測。擬解決的重大科學(xué)問(wèn)題包括月球深部物質(zhì)、圈層結構及早期撞擊歷史，小行星/彗星起源與演化，火星宜居環(huán)境演化與生命信號，太陽(yáng)風(fēng)與木星磁層的相互作用，冰衛星和冰巨星宜居環(huán)境與生命信號探測，系外行星宜居性及生命特征等。

“太空格物”主題。揭示太空條件下的物質(zhì)運動(dòng)和生命活動(dòng)規律，深化對量子力學(xué)與廣義相對論等基礎物理的認知。優(yōu)先發(fā)展方向包括微重力科學(xué)、量子力學(xué)與廣義相對論和空間生命科學(xué)。擬解決的重大科學(xué)問(wèn)題包括微重力多過(guò)程耦合新體系下復雜流體物理基礎理論，引力場(chǎng)中的量子效應、廣義相對論高精度檢驗與新物理探索，地球生命的空間環(huán)境適應性和生存策略等。

三、發(fā)展路線(xiàn)圖

圍繞五大科學(xué)主題，聚焦優(yōu)先發(fā)展方向，提出至2027年、2028—2035年和2036—2050年三個(gè)階段實(shí)施的科學(xué)任務(wù)規劃，形成至2050年我國空間科學(xué)發(fā)展路線(xiàn)圖。

第一階段，至2027年，運營(yíng)中國空間站，實(shí)施載人月球探測、探月工程四期與行星探測工程，形成若干有重要國際影響力的原創(chuàng )成果。

從空間X射線(xiàn)等多波段協(xié)同觀(guān)測、X射線(xiàn)熱重子探測、空間引力波探測探路者、太陽(yáng)極軌探測等任務(wù)方向中遴選大型任務(wù)2~3項；從暗物質(zhì)粒子探測、空間太赫茲高速成像巡天、空間超長(cháng)波觀(guān)測、空間紅外觀(guān)測、隱伏自然地物探測、透明海洋星座、全天候三維風(fēng)觀(guān)測、地球輻射能量收支探測、地球磁層跨尺度星座、日地L5點(diǎn)太陽(yáng)探測、天基太陽(yáng)射電陣列觀(guān)測、人類(lèi)活動(dòng)痕跡精細觀(guān)測、全球植被生物量時(shí)空格局、木星系統觀(guān)測、系外行星探測等任務(wù)方向中遴選中小型和機遇型任務(wù)3~5項。

第二階段，2028—2035年，通過(guò)第一階段任務(wù)實(shí)施取得位居世界前列的原創(chuàng )成果。運營(yíng)中國空間站，論證實(shí)施載人月球探測、月球科研站、太陽(yáng)系邊際探測、巨行星系統探測、金星大氣采樣返回等科學(xué)任務(wù)。

從空間高精度紅外觀(guān)測、天體引潮力對地震誘發(fā)作用綜合觀(guān)測、環(huán)日探測、空間高能、X射線(xiàn)探測、空間引力波探測等任務(wù)方向，以及至2027年規劃階段未立項的大型任務(wù)方向中遴選大型任務(wù)4~5項；從紫外天文觀(guān)測、海洋能級星座、關(guān)鍵帶跨圈層耦合過(guò)程觀(guān)測、邊界層熱動(dòng)力結構和化學(xué)成分觀(guān)測、全球高精度地磁場(chǎng)星座、地應力觀(guān)測、地球輻射帶探測、空間天氣探源、編隊太陽(yáng)高能探測、四極協(xié)同科學(xué)觀(guān)測、地球動(dòng)態(tài)變化觀(guān)測、小行星探測、系外行星衛星探測等任務(wù)方向，以及至2027年規劃階段未立項的中小型任務(wù)方向中遴選中小型和機遇型任務(wù)10~11項。

第三階段，2036—2050年，我國空間科學(xué)重要領(lǐng)域達到世界領(lǐng)先水平。論證實(shí)施大型任務(wù)5~6項，以及25項左右中小型和機遇型任務(wù)。

為實(shí)現本規劃發(fā)展目標，需進(jìn)一步強化組織實(shí)施，保障財政投入，夯實(shí)基礎能力，深化國際合作，加強科學(xué)普及，持續取得關(guān)鍵性、原創(chuàng )性、引領(lǐng)性重大科技成果，有力支撐航天強國、科技強國建設。